摘要：针对传统宽带数字波束形成器精度低、主瓣误差大及自导系统中DSP算力紧张的问题,研究一种基于FPGA的鱼雷自导波束形成实现方法。首先介绍最小差异恒定主瓣波束形成算法,通过将优化变量与求解变量相联系,解决了传统算法中波束响应依赖期望主瓣响应的问题,实现由确定到自适应的转化。然后设计基于FPGA的数字波束形成系统结构,完成滤波器模块的建模、综合和实现。最后完成基于FPGA的波束形成实验。通过实验证明,FPGA处理结果与Matlab仿真数据结果误差在10-1量级,信号还原率较高。为波束形成在FPGA硬件设计中的正确性和可靠性提供依据。

摘要：针对传统宽带数字波束形成器精度低、主瓣误差大、旁瓣峰值高的问题,研究了一种基于二阶锥规划的FIR最小主瓣差异波束形成方法。首先采用基于FIR滤波器结构设计出的波束形成器,将传统方法中的小数预延迟改进为整数预延迟与FIR滤波器结合,以提高精度。然后,通过引入滤波器系数,将旁瓣级与FIR滤波器的阻带衰减级联系在一起,并且采用全局优化的方法将传统方法中的2个凸优化问题合为1个凸优化问题,确保了所得解是综合最优解。最后,重新定义主瓣响应误差,提出基于旁瓣峰值约束Minimax主瓣差异的FIR波束形成器设计准则。仿真结果表明,所提方法在时、空、频域中的表现都优于传统宽带波束形成方法。